Основні відомості
Опір грунту різанню і переміщенню долається тяговими зусиллями бульдозера, яке повинно бути трохи більше суми всіх виникаючих опорів. Максимальний опір переміщення бульдозера Р в момент закінчення набору грунту відвалом складається з слідуючих величин:
|
|
(6.29) |
де кожна складова опору визначається наступним чином:
Опір грунту різанню
|
|
(6.30) |
де Кр - питомий опір грунту різанню, МПа; Fo - площа перерізу стружки, м;
|
|
(6.31) |
де hcp – середня глубина різання, м; l – довжина відвалу, м.
Опір переміщенню ґрунтової призми волочення
|
|
(6.32) |
де Мпр – маса призми волочення
|
|
(6.33) |
γ0 – густина зруйнованого грунту, т/м3; Н – висота відвалу по хорді, м; φ0 – кут натурального відкосу, визначається по таблиці 6.12; f1 – коефіцієнт тертя між грунтами, визначається по таблиці 6.11.
Опір піднімання грунту вверх по стволу, зумовлений нахиленою формою відвалу і поступальним переміщенням трактора
|
|
(6.34) |
де N - нормальний тиск грунту на відвал, який залежить від опору волочіння призми волочіння,
|
|
(6.35) |
;f1 – коефіцієнт тертя ґрунту до металу, визначається по таблиці 6.11; β – кут повороту відвалу в вертикальній площині; φ – кут повороту відвалу до осі трактора.
Опір переміщенню грунту вздовж відвалу,який викликається його кутовим розміщенням до осі трактора,
|
|
(6.36) |
Опір руху бульдозеру.
|
|
(6.37) |
де ω - коефіцієнт опору переміщенню бульдозера; М – маса бульдозера (визначається по таблиці 6.13), т.
Постановка задачі
Необхідно скласти алгоритм і програму для розрахунку тягового зусилля бульдозера універсального типу. Результати розрахунку теж застосовуються для бульдозера неповоротного типу з врахуванням, що кут повороту його відвалу до осі трактора φ в плані рівний 90°. Алгоритм і програму розв'язку задачі побудувати так, щоб необхідні табличні значення величин (таблиці додаються) вибирались автоматично, в залежності від сформульованих умов по вихідним даним. Побудувати графік залежності P від зміни l. Таблицю результатів вивести у файл.
Таблиця 6.7.1– Коефіцієнти тертя металу до ґрунту.
|
№ |
Ґрунт |
Коефіцієнт тертя до ґрунту, f1 |
Коефіцієнт тертя ґрунту до металу, f2 |
|
1 |
Гравій |
0.62...0.78 |
0.75 |
|
2 |
Галька |
0.9 |
0.84 |
|
3 |
Пісок |
0.58...0.75 |
0.3...0.8 |
|
4 |
Глина |
0.7.. .1 |
0.75...1 |
|
5 |
Суглинка |
1 |
0.5...0.7 |
|
6 |
Рослинний грунт |
0.75...1 |
1.0...1.35 |
Таблиця 6.7.2– Кут натурального відкосу насипних ґрунтів.
|
Стан грунту |
Гравій |
Галька |
Пісок |
Глина |
Суглинка |
Рослинний грунт |
|||
|
Вел. |
Серед. |
Мілк. |
Жирна |
Пісна |
|||||
|
Сухий |
40 |
35 |
30 |
28 |
25 |
45 |
50 |
40 |
40 |
|
Вологий |
40 |
45 |
32 |
35 |
30 |
35 |
40 |
30 |
35 |
|
Мокрий |
40 |
25 |
27 |
25 |
20 |
15 |
30 |
20 |
25 |
Таблиця 6.7.3– Вхідні дані.
-
№
КР, МПа
hcpmin, м
hcpmax, м
Δhcp, м
lmin, м
lmax, м
Δl, м
γ0,
Т/м3
H, м
β, град
ωmin
ωmax
Δω
M,
кг
φ, град
Грунт
1
0,1
1,1
1,3
0, 10
3,25
3.45
1,3
1,1
90
0,12
17785
3,4
гравій (с)
2
0,11
1,345
4,8;
4,8
3,22.
1,4
1,2
45
0, 11
13350
4,4
галька (вол.)
3
0,12
1,1
3,9
1,5
1,3
90;
45
0,1
0,5
0, 01
17100
5,7
пісок (м)
4
0,13
1,3
3,35
3,4
3, 64
1,6
1,345
63
0, 12
14700
3,8
глина (вол.)
5
0,14
1,305
1, 345
0,05
4,0
1,7
1,1
90; 54
0, 11
0, б
0,01
14000
6,4
суглинок (с)
6
0,15
1,2
1,4
0,08
4,0
4,2
4,8
1,8
1,2
45
0,13
17785
4,3
росл.гр (вол.)
7
0,16
0, 15
3,35
1,9
1,3
90;
45
0,13
0,14
0, 01
13350
7,6
гравій (с)
8
0,17
1,17
4,8
2,0
1,345
45; 56
0,14
0,15
0, 01
17100
3,7
галька (м)
9
0,18
1,22
3,2
2,1
1,1
90
0,13
0, 15
0, 01
14700
4,9
пісок (вол.)
10
0,19
1,24
1,34
0, 02
3, 64
2,2
1,2
45
0,14
14000
5,4
глина (с)
Примітки:
1. с, вол., м. - символи, які характеризують грунт, відповідно сухий, вологий і мокрий.
2. В варіантах 2,4 задані 3 незалежних значення параметру l, який необхідно індексувати в програмі.
Задача №6.8 Тема: Розрахунок продуктивності бульдозера при різанні грунту